直驱式永磁同步风力发电机输出功率平滑控制.pdfVIP

产品与技术 电气传动 PRODUCT TECHNOLOGY 「运动控制」 直驱式永磁同步风力发电机输 出功率平滑控制 文/内蒙古科技大学 信息工程学院 杨培宏 在分析变桨距系统特性的基础上，提出利用PLC来控制桨距角，进而控制直驱 式永磁同步风力发电机组输出转矩，使风力发电机组在一定风速范围内输出有功功 率恒定，发电机组稳定运行。 传统能源的日益匮乏和价格上涨使得风力发电 变桨距风力机及其控制方式 等绿色能源在世界范围内得到广泛关注。近年来， 变桨距风力发电机组是通过叶片沿其纵向轴心 我国的风电行业取得了长足的进步，正朝着大功率、 转动来调节功率。从当前世界风力机发展趋势来看， 变速恒频等方向发展。直驱式永磁同步风力发电系 容量高于750 kW的风电机组大多采用变桨矩调节技 统具有结构简单，维护费低，运行可靠性高，功率 术。图1所示为直驱式变桨距风力发电机的简图。本 密度大及功率因素高等优点将得到广泛应用。 变桨距型风力发电机组将会成为大型风力发电 变 机组发展的主流。而变桨距系统的可靠性、稳定性 风 发电机系统 流 P 装 的合理设计，安全运行将是变桨距型风力发电机组 置 ω v 正常、高效和可靠运行的关键技术之一。 g 转速测量 功 电 发电机系统 率 网 本文以一实际工程为背景，分析直驱式永磁同 测 步风力发电机组的变桨距运行特性。采用PLC来实 Δβ 量 变桨执行 变桨控制 现发电机输出有功功率的平滑控制，并将此系统应用 机构 系统 在一台1.5 MW直驱式永磁同步风力发电机组上，实 风速 际运行表明，此系统能够实现风力机输出功率的平滑 测量 控制。 图1直驱式变桨距风力发电机简图 闭环控制功能。P1处理器绑接IT41输入输出模块接 标也达到并超过了设计要求。该系统的正常稳定运 受光电码盘返回的测速信号和位置信号，并完成速 行为济钢热连轧厂的生产提供了可靠保障。 度控制和通信任务；P2处理器和两块与之绑接的 IT42输入输出模块完成矢量变换运算，并最终形成 应用体会 定子三相电流设定值和转子励磁电流设定值；P3处 在应用中，TDC和SIMADYN－D表现出强大 理器完成转子励磁电流的控制，由与之绑接的ITDC的运算功能，其最快0.1ms的扫描速率能够很好地 接口模块完成转子励磁脉冲的形成、隔离与放大。 满足现场需要。但就目前使用